Mis on viirus ja kui kaua see "elab" väljaspool rakku?
Viirused arenevad, muteeruvad ja paljunevad. Nagu keerukad organismid, näiteks inimesed, on ka viirused loodusliku valiku all. Kuid need pole väljaspool rakke elujõulised ja hävitatakse kiiresti. Umbes sellest, kas viirus on üleminekuvorm elava ja mitteelustatud maailma vahel. Viroloog Leonid Margolis teatab.
Enne, kui räägitakse sellest, kas viirus on elus, tuleks öelda, et piir elavate ja mitteeluliste vahel pole nii selgelt välja tõmmatud. Elava olendi tingimusteta märk on võime järglasi toota. Paljud loomad ja inimesed ei anna aga oma geneetilist materjali tulevastele põlvedele edasi. Kas see tähendab, et nad pole elus? Veel üks elamise märk on võime keskkonnaga kohaneda. Kui kivi kukub, võib see muuta oma kuju ja formaalselt on see keskkonnaga kohanemine. Lisaks raiskab kivi samal ajal energiat ja energia märk on veel üks märk.
Kas viirus on elus või elutu, on teadlased pikka aega vaielnud. Fakt on see, et viirusel ei ole kõiki elusolendi omadusi, seetõttu ei saa seda selle kategooriasse ühemõtteliselt omistada. Näiteks on viiruste struktuur mitterakuline ja nad ei ole võimelised autonoomselt elama. Paljunemiseks kasutavad viirused elusat rakku koos ressurssidega. Metaforiliselt öeldes sarnaneb viirus ülemjuhataja kirjaga, mis on suletud ümbrikusse. Iseenesest pole see elus, kuid selles sisalduvad korraldused panid liikvele tohutu hulga sõdureid ja üksusi. Samuti on mõned viirused võimelised muutma raku või isegi organismi elu.
Rakk on iseseisev organism. Meie keha rakud on tihedas interaktsioonis teiste rakkudega, kuid põhimõtteliselt võivad nad elada lahus. 20. sajandi alguses hakkasid Ameerika bioloog Ross Garrison ja prantsuse kirurg Alexis Carrel, kes oli selleks ajaks Nobeli preemia laureaat, kasvatama üksikuid loomarakke, alustades kanarakkudest. Nad tõestasid, et spetsiaalse toitainelahuse korral võib looma rakk paljuneda ja baktereid või algloomi sattudes näiteks roomata. Sama kehtis ka inimese rakkude kohta.
Seevastu viirus on mitteautonoomne süsteem. Vaatamata viiruste mitmesugustele vormidele on nende struktuur enam-vähem sama: nukleiinhape (DNA või RNA) ja kapsiid - lipiidide ümbrises olev valkude komplekt. Mõnel viirusel, näiteks bakteriofaagidel, on protsesse, mis süstivad nende geneetilise materjali rakkudesse. Sõltumata viiruse struktuurist on selle struktuur kümme korda lihtsam kui raku oma. Lisaks ei suuda viirused energiat toota ja talletada, samuti sisekeskkonda säilitada, kuna seda lihtsalt pole olemas. Need kolm parameetrit eristavad elusat rakku elutust viirusest.
Teisest küljest on viirused võimelised ise paljunema ja arenema, kui arengu all peame silmas viiruse kogu elutsüklit. Pealegi muudavad viirused keskkonna mõjul oma elutsükli etappe. Samuti on nad võimelised edastama geneetilist teavet tulevastele põlvkondadele ja arenema.
Samal ajal on viirused väga habras olend. Näiteks elab koronaviirus mõnel pinnal vaid paar päeva ja seejärel laguneb. HIV-viirus säilitab oma terviklikkuse väljaspool keha vaid umbes tunni. Külmaga on olukord erinev: sügavkülmutamise tingimustes (umbes -80 ° C) suudavad viirused pikka aega nakatuda. Kuid teised keskkonnad muudavad viirused väga haavatavaks.
Reklaamvideo:
Elu on suhteliselt diskreetne ja üleminekuvorme pole. Kuid suhteliselt hiljuti leidsid teadlased, et kõik rakud vabastavad mullid - rakuvälised vesiikulid, mille sees on osa raku genoomist, ja nende membraanid on väga sarnased viiruse omadega: need koosnevad lipiididest, rasvadest ja valkudest. Mõned rakud, mis võtavad need vesiikulid, muudavad nende RNA funktsiooni. See avastus põhjustas tõsise arutelu: kas rakuväline vesiikul on viiruse eelkäija või on see viiruse primitiivne vorm, mis on kaotanud paljud oma omadused? On ilmne, et viirused on nende lihtsuse tõttu üks edukamaid geenieksistentsi vorme ja seetõttu on viirused väga kasulik eluvorm. Ja nagu me teame, säilitab evolutsioon paljusid edukaid mutatsioone.
